Plateia de folha de cobre: de "destino de oxidação" a "interface soldável" - como a camada de cobre reescreve o limite de engenharia da folha de cobre

1[UNK] O "destino de oxidação" da folha de cobre: um perigo de confiabilidade subestimado

A folha de cobre é um dos materiais condutivos mais fundamentais na indústria eletrônica - a camada de circuitos de placas de circuitos impressos, o substrato condutivo de placas de circuitos flexíveis, e a camada de escudo de cabos, quase todos eles dependem de folha de cobre. A resistência do cobre é tão baixa quanto 1,72 × 10 [UNK]m; Ω· m, e sua condutividade é segunda apenas à prata entre metais industriais. Seu custo também é muito menor do que o de metais preciosos.

Mas cobre tem uma fraqueza inerente: sua superfície é altamente propensa à oxidação. Folha de cobre exposta ao ar começa a mudar de cor dentro de algumas horas à temperatura ambiente, produzindo óxido copro e óxido copro. Em ambientes de alta temperatura e alta umidade, a taxa de oxidação é mais rápida. Este filme de óxido é um semicondutor ou mesmo um isolador - aumenta a resistência ao contato, levando a que os soldadores PCB não sejam soldados, mal soldados, ou mal contato elétrico de desempenho.

2[UNK] Por que Tin: A Lógica Engenharia da Seleção de Material

Tin (Sn), como material de revestimento, tem um valor de engenharia único na indústria eletrônica. Essa escolha não se baseia em considerações de alto nível, mas é determinada pelas propriedades físicas e químicas da lata.

A tinta pode spontaneamente formar um filme denso de dióxido de tinta no ar, que é extremamente estável e pode efetivamente bloquear o vapor de oxigênio e água de continuar a erodir o substrato de cobre para dentro. Ao contrário dos óxidos de cobre (semicondutores/isoladores), os óxidos de estano ainda têm um certo grau de condutividade e não aumentam significativamente a resistência ao contato como camadas de óxido de cobre. Além disso, a camada de lenha também pode formar um filme protetor semelhante em ambientes de halogênio, aumentando ainda mais sua resistência à corrosão.

Mais importante, a camada de lenha proporciona uma excelente soldabilidade para a superfície da fólia de cobre. Tin é um dos metais de soldamento mais comumente usados na fabricação eletrônica. O Soldador pode rapidamente molhar a superfície da camada de tin e formar uma ligação metalúrgica confiável. A própria folha de cobre não pode ser soltada diretamente após oxidação, enquanto a folha de cobre enchida pode ser diretamente usada em cenários de montagem eletrônica que requerem conexões de soldamento. De acordo com os requisitos do processo de soldagem do cliente, o conteúdo de tinta na camada de cobertura de tinta pode ser ajustado entre 65% e 92%, enquanto folia de cobre não soldada é revestida de 100% de tinta pura.

3[UNK] Desde folha de cobre para folha de cobre de lata: caminho de processo e troca de desempenho

A preparação da camada de estanho para a cobre de folha de estanho de cobre adota principalmente processos de eletroplatagem ou cobertura química. O fluxo típico de processo inclui quatro passos: preparação de material, tratamento de superfície, tratamento de cobre de lata e pós-tratamento: seleção de cobre de alta pureza como substrato e corte e limpeza; Usando métodos químicos ou mecânicos para tratar a superfície da folha de cobre e aumentar a adesão entre a camada de cobre e a folha de cobre; Colocar uma camada uniforme e densa de estanho na superfície de folha de cobre através de eletroplatagem ou platagem química; Finalmente, limpo, seco, e inspeccionar a folha de cobre fechada. No processo contínuo de eletroplatagem, a espessura da camada de platagem de lata é normalmente controlada entre 1,5 e 1,9 μm.

É preciso estabelecer um equilíbrio preciso entre a espessura da camada de cobertura de lenha e o desempenho do substrato. A atenuação da força de tensão do substrato após eletroplatinação é limitada a dentro de 10%, e a atenuação da elongação é limitada a menos de 6%. A espessura da camada de revestimento de lenha na folha de cobre revestida em lenha ultra fina de 0,02mm precisa ser de pelo menos 0,3 μm ou 0,2 μm, e o intervalo de resistência à superfície deve estar entre 0,3 e 0,5 ohms (revestida em lenha suavizável), enquanto a folha de cobre revestida em lenha não suavizável deve estar entre 0,1 e 0,15 ohms. A adesão da camada de cobertura de lenha cumpre o padrão 5B (ASTM D3359 de maior grau), assegurando que a camada de lenha não se corte ou se separa durante o uso.

4[UNK] Parâmetros de desempenho chave

5[UNK] Como resolver os dois principais pontos de dor de "oxidação" e "soldagem" simultaneamente com cobertura de lata

A oxidação é a principal causa de degradação do desempenho da fólia de cobre durante o uso a longo prazo. A camada de cobertura de lata forma uma barreira metal densa na superfície da folha de cobre, bloqueando efetivamente a invasão de oxigênio, vapor de água e mídia corrosiva. A cobre pode efetivamente impedir que o cobre se rasgue em ambientes húmidos, ao mesmo tempo melhorando a humidade e a força de ligação durante a soldagem. Em termos de desempenho de suavizamento, a força máxima de corte de tensão da articulação suavizada de folha de cobre suavizada é de 1254N, enquanto a força máxima de corte de tensão da articulação suavizada de folha de cobre comum é de 980N. A articulação suavizada de folha de cobre suavizada tem maior força de ligação. A camada de cobertura e soldador de lata podem formar uma boa ligação metalúrgica, melhorando assim a força de ligação da articulação suada.

6[UNK] Estenários típicos de aplicação

7[UNK] Considerações de seleção: do conteúdo de lata para cenários de aplicação

• O conteúdo de lata corresponde ao processo de soldagem.O conteúdo de lata de lata soldável pode ser ajustado entre 65% e 92% para satisfazer diferentes requisitos de processo de soldagem; A cobertura de lenha não soldada utiliza 100% de lenha pura como revestimento, adequada para cenários protetivos onde o desempenho de soldagem não é necessário.
• Espessura de cobertura e equilíbrio de resistência.Quanto mais espessar a camada de cobertura de lenha, mais forte a resistência à oxidação e corrosião, mas a resistência à superfície aumenta em consequência. A resistência à superfície da cobertura de lenha suavizável (0,3-0,5 Ω) é maior que a de cobertura de lenha não suavizável (0,1-0,15 Ω), e deve ser estabelecido um equilíbrio entre o desempenho da cobertura e a condutividade na seleção.
• Controlo da degradação do desempenho dos substratos.Durante o processo de eletroplatagem, a força de tensão e a elongação do substrato diminuirão. A atenuação da força de tensão de produtos de alta qualidade deve ser controlada dentro de 10%, e a atenuação da elongação deve ser controlada dentro de 6% para garantir que as propriedades mecânicas satisfaçam os requisitos subsequentes de processamento.
• Ambiente de trabalho.O intervalo de temperatura aplicável para a fólia de cobre enxergada é de -30 ° C a 130 ° C, cobrindo a temperatura de funcionamento da maioria dos dispositivos eletrônicos industriais e consumidores. A vantagem da resistência à corrosão da cobertura de estanho é particularmente prominente em ambientes de alta pulverização de sal e alta umidade.

8[UNK] Conclusão

A essência da placa de estanho em folha de cobre é estabelecer uma solução material unificada entre a alta condutividade do cobre e a resistência à oxidação e a soldabilidade da estanho. Não está usando lenha para "substituir" cobre, mas utilizando lenha para "proteger" cobre - construindo uma densa barreira anti-corrosão na superfície de folha de cobre, ao mesmo tempo que permitindo a solderabilidade da lenha fornecer uma interface confiável para operações de engenharia.

Desde a camada de escudo de cabos de comunicação de dados até os pavimentos de soldadores de PCB, de redes de cabos de alta tensão de novos veículos energéticos a redes de soldadores fotovoltaicos - a placa de folha de cobre está elevando o requisito básico de engenharia de "resistência à oxidação" a uma solução de nível de sistema para "garantia da integridade do sinal" e "fiabilidade do soldamento". Entender os compromissos de engenharia entre a regulação do conteúdo de estanho, a espessura do revestimento e a degradação do desempenho dos substratos - estas são as chaves para a modernização da placa de folha de cobre de uma "superfície de tratamento" para uma "decisão de engenharia".